2.2. Mechanical characterization of

2.2. Mechanical characterization of single sisal fibers
The mechanical properties (tensile strength, modulus and elongation at break) of single sisal fibers were characterized according
to the standard of ASTM D 3822-01 on an Instron model 5567 universal testing machine (Instron Corp., High Wycombe Bucks, UK).
Fig. 1 (A) shows a schematic illustration of the specimen and the
corresponding value of the geometric parameters.
Single sisal fibers were randomly extracted from the fiber bundle with tweezers. They were then cut into 30 mm long segments
and dried in an air-circulating oven at 60 C for 48 h. Subsequently,
10 randomly selected fibers were glued onto the pre-cut cardboard
frame shown in Fig. 1 (A). The specimens were then dried for
another 12 h at 60 C to remove the extra moisture that might be
absorbed by the fiber during the preparation of the specimen. After
completely dried, the diameter of the fiber was measured by using
a micrometer attached to an optical microscope at five locations
along the fiber length and averaged. Subsequently, the specimen
was mounted onto the tensile machine, and the two thin cardboard
strips parallel to the fiber were cut in order to let the fiber bear the
tensile loading during the tensile test. The crosshead speed was set
to 2.5 mm/min according to experimental standard.
2.3. Fabrication of the composites
Two methods were adopted to fabricate the PE/SF or PE/SF/
MAPE composites. In the first method, the sisal fibers, HDPE (and
MAPE if necessary) were melt-blended simultaneously with a
twin-screw extruder (Brabender GmbH & Co., Duisburg, Germany).
Hereafter this fabrication method will be referred to as simultaneous blending. Before melt-blending, sisal fibers were chopped
into 5 mm long short fibers and then dried in an air-circulating
oven at 60 C for 48 h. The melt-mixing temperature and speed
were 220 C and 30 rpm, respectively. The composites without
the MAPE compatibilizer were also prepared for comparison. In
the composites with compatibilization, the weight percent of
MAPE relative to the sisal fibers was kept constant at 50%. Therefore, in the final composites, a 20% fiber content implied a 10%
MAPE content with respect to the total weight of the composite
material. Specifically, the following composites were fabricated:
(1) PE/10% SF, (2) PE/20% SF, (3) PE/10% SF/5% MAPE, and (4) PE/
20% SF/10% MAPE. 20% was the highest fiber content at which
we could reach due to the difficulty to blend the constituents
simultaneously at higher fiber content, which might be caused
by the high viscosity of MAPE.
In the second method, a pre-impregnation technique was utilized to fabricate MAPE compatibilized PE/SF composites [8]. To
facilitate the interfacial wetting between the high viscosity MAPE
and sisal fibers, MAPE and HDPE at 1:1 weight ratio were meltblended by the twin-screw extruder to reduce the viscosity of
MAPE before the pre-impregnation process. The sisal fibers were
also dried in an air-circulating oven at 60 C for 48 h. During the
impregnation process, the extruding temperature and rotation
speed of the screw were 175 C and 1 rpm, respectively. The
obtained MAPE/SF pre-pregs were cut into 5 mm long pellets
for further processing. The weight of polymeric component in the
resulted pre-pregs was determined by subtracting the weight of
sisal fibers from the weight of MAPE/SF pre-pregs. Subsequently,
the pre-preg pellets were further melt-blended with pure HDPE
to dilute fiber content to the desired level. Melt-blending was
conducted with a single-screw extruder. This fabrication method
will be referred to as pre-impregnation in the sequel. The extruder
temperature and screw speed were set to 175 C and 50 rpm,
respectively. In the final composites obtained through the preimpregnation process, the weight percent of MAPE relative to the
sisal fibers was kept constant at 50%. Therefore, in the final
Overall length
(75 mm)
Gauge length
(25 mm)
Width
(12 mm)
Single fiber
specimen
(B)
(A)
Fig. 1. (A) Schematic illustration of the specimen for the single fiber tensile test; (B)
a representative stress–strain curve of a single sisal fiber.
170 X. Zhao et al. / Composites: Part A 65 (2014) 169–174
composites, a 20% fiber content implied a 10% MAPE content with
respect to the total weight of the composite material. Specifically,
the following composites were fabricated through the pre-impregnation process: (1) PE/10% SF/5% MAPE, (2) PE/20% SF/10% MAPE,
(3) PE/30% SF/15% MAPE. Through this process, we were able
to fabricate composites with 30% fiber content, which was not
feasible through simultaneous blending.
According to the standard of ASTM D638 Type-I, the specimens
for tensile tests were obtained through injection-molding (COSMO
TTI-220/80, Welltec Industrial Equipment Ltd., Hong Kong). The
injection temperatures at the hopper and the injection nozzle were
set to 170  C and 180  C, respectively. Because of the high viscosity
of MAPE compatibilizer, the injection pressure was adjusted
accordingly for the composites with different contents of MAPE.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.2. กลสมบัติของเส้นใยเดี่ยวศรนารายณ์คุณสมบัติทางกล (แรง โมดูลัส และ elongation ที่แบ่ง) เดียวศรนารายณ์เส้นใยมีลักษณะตามมาตรฐานของ ASTM D 3822-01 บน Instron มีรุ่นเครื่องทดสอบ 5567 สากล (Instron Corp. วิคคัมบ์สูง Bucks, UK)Fig. 1 (A) แสดงภาพแผนผังตัวอย่างของการค่าที่สอดคล้องกันของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตสุ่มเดียวศรนารายณ์เส้นใยถูกแยกจากกลุ่มเส้นใยกับแหนบ พวกเขาถูกตัดแล้วเป็นเซ็กเมนต์ยาว 30 มม.และอบแห้งในเตาอบอากาศหมุนเวียนที่ 60 C สำหรับ 48 h ในเวลาต่อมาเส้นใยที่เลือกแบบสุ่ม 10 ถูกติดกาวลงบนกระดาษแข็งตัดก่อนเฟรมที่แสดงใน Fig. 1 (A) ไว้เป็นตัวอย่างถูกอบแห้งสำหรับh อีก 12 ที่ 60 C เพื่อเอาความชื้นพิเศษที่อาจดูดซึม โดยเส้นใยระหว่างการเตรียมสิ่งส่งตรวจ หลังจากแห้งอย่างสมบูรณ์ เส้นใยถูกวัด โดยใช้ไมโครมิเตอร์ที่แนบกับตัวกล้องจุลทรรศน์แสง 5 พื้นที่ตามความยาวของเส้นใย และ averaged ในเวลาต่อมา สิ่งส่งตรวจถูกติดตั้งลงเครื่องแรงดึง และกระดาษแข็งบางที่สองแถบขนานกับเส้นใยถูกตัดเพื่อให้หมีใยโหลดแรงดึงในระหว่างการทดสอบแรงดึง ตั้งค่าความเร็ว crossheadไป 2.5 mm/นาที ตามมาตรฐานทดลอง2.3 การประดิษฐ์ของการคอมโพสิตวิธีที่สองได้นำไปปั้น PE/SF หรือ PE/SF /คอมโพสิต MAPE ในวิธีการแรก เส้นใยศรนารายณ์ HDPE (และMAPE ถ้าจำเป็น) ถูกละลายผสมกันกับการextruder twin-screw (Brabender GmbH & Co. วิทยาลัยดุยส์บูร์ก เยอรมนี)โดยจะอ้างถึงวิธีการประดิษฐ์นี้เป็นการผสมผสานพร้อม ก่อนที่จะละลายผสม ศรนารายณ์เส้นใยถูกสับเป็น 5 มม.ความยาวเส้นใยสั้น และอบแห้งในการอากาศหมุนเวียนเตาอบที่ 60 C สำหรับ 48 h การผสมละลายอุณหภูมิและความเร็วได้ 220 C และ 30 รอบต่อนาที ตามลำดับ คอมโพสิตโดยMAPE compatibilizer ถูกเตรียมไว้สำหรับเปรียบเทียบ ในคอมโพสิตกับ compatibilization เปอร์เซ็นต์น้ำหนักของMAPE สัมพันธ์ศรนารายณ์เส้นใยถูกเก็บค่าคงที่ที่ 50% ดังนั้น ในคอมโพสิตสุดท้าย เนื้อหา 20% ไฟเบอร์นัย 10%เนื้อหา MAPE กับน้ำหนักรวมของคอมโพสิตวัสดุ โดยเฉพาะ คอมโพสิตต่อได้หลังสร้าง:(1) PE/10% SF, SF (2) PE/20%, (3) PE/10% SF/5% MAPE และ (4) PE /20% SF/10% MAPE เนื้อหาไฟเบอร์สูงซึ่งมี 20%เราสามารถเข้าถึงเนื่องจากปัญหาการผสมผสาน constituentsพร้อมกันที่เนื้อหาของเส้นใยสูง ซึ่งอาจเกิดโดยความหนืดสูงของ MAPEมีใช้เทคนิคทำให้มีขึ้นก่อนในตอนที่สอง การสาน MAPE compatibilized PE/SF คอมโพสิต [8] ถึงอำนวยความสะดวกที่เปียก interfacial ระหว่าง MAPE ความหนืดสูงและ meltblended โดย extruder twin-screw เพื่อลดความหนืดของเส้นใยศรนารายณ์ MAPE และ HDPE ที่อัตราส่วน 1:1 น้ำหนักMAPE ก่อนการทำให้มีขึ้นก่อน ศรนารายณ์เส้นใยได้ยัง แห้งในเตาอบอากาศหมุนเวียนที่ 60 C สำหรับ 48 h ในระหว่างกระบวนการทำให้มีขึ้น การรีดอุณหภูมิ และการหมุนความเร็วของสกรูได้ 175 C และรอบต่อนาที 1 ตามลำดับ ที่ได้รับ MAPE/SF ก่อน-pregs ถูกตัดเป็นเม็ดกลมยาว 5 มม.ประมวลผลต่อไป น้ำหนักของส่วนประกอบชนิดในการผลก่อน-pregs ถูกตามลบน้ำหนักของเส้นใยศรนารายณ์จากน้ำหนักของ MAPE/SF ก่อน pregs ในเวลาต่อมาเกล็ดแผงก่อนได้อีกละลายผสมกับ HDPE บริสุทธิ์การ dilute ใยเนื้อหาระดับที่ระบุ ผสมละลายได้ดำเนินการกับแบบสกรูเดี่ยว extruder วิธีการผลิตนี้จะอ้างถึงเป็นการทำให้มีขึ้นก่อนในภาค การ extruderความเร็วอุณหภูมิและสกรูที่ตั้ง 175 C และ 50 รอบต่อนาทีตามลำดับ ในวัสดุผสมขั้นสุดท้ายที่ได้ผ่านกระบวนการ preimpregnation เปอร์เซ็นต์น้ำหนักของ MAPE ที่สัมพันธ์กับการศรนารายณ์เส้นใยถูกเก็บค่าคงที่ที่ 50% ดังนั้น ในสุดความยาวโดยรวม(75 มิลลิเมตร)วัดความยาว(25 mm)ความกว้าง(12 mm)เส้นใยเดี่ยวสิ่งส่งตรวจ(B)(A)Fig. 1 (A) ภาพประกอบแผนผังวงจรของสิ่งส่งตรวจสำหรับแรงดึงของเส้นใยที่เดียวทดสอบ (B)เส้นโค้งความเครียด – ต้องใช้พนักงานของใยศรนารายณ์เดียว170 x. อัพเจียว et al. / คอมโพสิต: ตอน 65 (2014) 169-174คอมโพสิต เนื้อหา 20% ไฟเบอร์โดยนัยเนื้อหา MAPE 10% ที่มีเคารพให้น้ำหนักรวมของวัสดุคอมโพสิต โดยเฉพาะคอมโพสิตต่อได้หลังสร้างผ่านกระบวนการทำให้มีขึ้นก่อน: MAPE SF/5% PE/10% (1) (2) PE/20% SF/10% MAPE(3) PE/30% SF/15% MAPE ผ่านขั้นตอนนี้ เราก็สามารถการปั้นวัสดุผสม 30% ไฟเบอร์เนื้อหา ไม่เป็นไปได้ผ่านการผสมพร้อมกันตามมาตรฐาน ASTM D638 ชนิด-ฉัน ไว้เป็นตัวอย่างทดสอบแรงดึงที่ได้รับมาฉีด (คอสโมTTI-220/80, Welltec อุตสาหกรรมอุปกรณ์ จำกัด Hong Kong) ที่ฉีดอุณหภูมิที่ถังและหัวฉีดฉีดได้ตั้ง 170 C และ 180 C ตามลำดับ เนื่องจาก มีความหนืดสูงถูกปรับความดันฉีดของ MAPE compatibilizerตามสำหรับคอมโพสิตมีเนื้อหาแตกต่างกันของ MAPE

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2.2 . สมบัติเชิงกลของเส้นใยป่านศรนารายณ์เดียว
เชิงกล ( แรง ัสและการยืดตัวที่จุดแตกหักของเส้นใยป่านศรนารายณ์เดียวมีลักษณะตามมาตรฐาน ASTM D
เพื่อ 3822-01 ในรูปแบบผลเครื่องทดสอบสากล ( Instron 5567 . สูงที่สุดเหรียญ , UK ) .
รูปที่ 1 ( a ) แผนผังแสดงภาพประกอบ ของตัวอย่างและ
ที่สอดคล้องกันของค่าพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต .
เส้นใยป่านศรนารายณ์เดี่ยวสุ่มสกัดจากเส้นใยมัดกับแหนบ จากนั้นตัดเป็น  30 มม. ยาวส่วน
และอบแห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส อากาศหมุนเวียน  48 ชั่วโมงต่อมา
10 สุ่มติดกาวลงบนเส้นใยก่อนตัดกระดาษแข็ง
กรอบที่แสดงในรูปที่ 1 ( a ) ตัวอย่างแห้งแล้วแห้ง
อีก 12 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 60  C เพื่อลบเพิ่มความชื้นที่อาจ
ดูดซึมโดยไฟเบอร์ในระหว่างการเตรียมการของตัวอย่าง หลังจาก
แห้งสนิท เส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยจะถูกวัดโดยใช้
ไมโครมิเตอร์แนบกับกล้องจุลทรรศน์ในห้าสถานที่
ตามความยาวเส้นใย และเฉลี่ย โดยตัวอย่างที่ติดตั้งลงบนเครื่อง แรง

บางกระดาษแข็ง และสองแถบขนานกับเส้นใยที่ถูกตัดเพื่อให้ไฟเบอร์ทนแรงดึง
โหลดในระหว่างการทดสอบแรงดึง ความเร็วมะเป็นชุด
2.5 มม. / นาทีตามมาตรฐานการทดลอง
2.3 การผลิตของคอมโพสิต
2 วิธีคือใช้เพื่อการผลิต PE / PE / SF /
SF หรือค่าคอมโพสิต ในวิธีแรก และเส้นใยป่านศรนารายณ์ HDPE (
ค่าถ้าจำเป็น ) ถูกละลายผสมพร้อมกันกับ
เครื่องเอกซ์ทรูเดอร์แบบสกรูคู่ ( brabender GmbH & Co . , Cologne , เยอรมนี ) .
ต่อจากนี้นี้ผลิตวิธีจะถูกเรียกว่าการผสมพร้อมกัน ก่อนที่จะละลายผสมเส้นใยป่านศรนารายณ์เป็นสับ
เป็น  5 มม. ยาวสั้นเส้นใยและแห้งในอากาศหมุนเวียน
เตาอบที่อุณหภูมิ 60  องศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 ชั่วโมง อุณหภูมิและความเร็ว
ละลายผสมจำนวน 220  C และ 30 รอบต่อนาที ตามลำดับ โดยไม่ต้องต่อคอม
ค่าถูกจัดเตรียมไว้สำหรับการเปรียบเทียบ ใน
คอมกับพอลิเมอร์ผสม , เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก
ค่าเมื่อเทียบกับซีเมนต์เส้นใยคงที่ที่ 50 % ดังนั้น ในคอมโพสิต สุดท้าย ปริมาณไฟเบอร์ 20% โดยนัย 10 %
MAPE เนื้อหาส่วนที่เกี่ยวข้องกับน้ำหนักรวมของวัสดุคอมโพสิต

โดยเฉพาะ คอมโพสิตต่อไปนี้ถูกประดิษฐ์ :
( 1 ) PE / 10 % SF ( 2 ) PE / 20 % SF ( 3 ) PE / SF / 10 % 5 % ค่า และ ( 4 ) PE /
20 % SF / 10 % ค่า . 20% เป็นเส้นใยสูงเนื้อหาที่
เราไม่สามารถเข้าถึงเนื่องจากยากที่จะผสมผสานองค์ประกอบ
พร้อมกันปริมาณไฟเบอร์สูง ซึ่งจะเกิดความหนืดสูงโดยค่า
.
ในสองวิธีเทคนิคการเคลือบก่อนใช้ เพื่อสาน compatibilized ค่า PE / SF คอมโพสิต [ 8 ]

ให้เปียก ( ระหว่างค่าความหนืดสูงและเส้นใยป่านศรนารายณ์
, MAPE และ HDPE ที่อัตราส่วน 1 : 1 อัตราส่วนโดยน้ำหนักเป็น meltblended ด้วยเครื่องอัดรีดสกรูคู่เพื่อลดความหนืดของ
MAPE ก่อนก่อนเคลือบในกระบวนการ เส้นใยจากป่านศรนารายณ์
แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส อากาศหมุนเวียน  48 ชั่วโมง ในระหว่าง
กระบวนการเคลือบ , extruding อุณหภูมิและความเร็วของการหมุน
สกรูเป็น 175  C และ 1 รอบต่อนาที ตามลำดับ ได้ค่า
/ SF ก่อน pregs ถูกตัดเป็น  5 มม. ยาวเม็ด
สำหรับการประมวลผลต่อไป น้ำหนักของพอลิเมอร์คอมโพเนนต์ใน
ผลก่อน pregs ถูกกำหนดโดยการลบน้ำหนัก
ป่านเส้นใยจากน้ำหนักของ MAPE / SF ก่อน pregs . ต่อมา
Pre ท้อเม็ดได้ละลายผสมกับ HDPE บริสุทธิ์
เจือจางปริมาณเส้นใยในระดับที่ต้องการ ละลายผสมคือ
ดำเนินการกับเครื่องอัดรีดสกรูเดี่ยว นี้ผลิตวิธี
จะเรียกว่าก่อนเคลือบในภาค เครื่องอัดรีดสกรูความเร็ว
อุณหภูมิและตั้ง 175  C 50 รอบต่อนาที
ตามลำดับในรอบสุดท้ายคอมโพสิตที่ได้ผ่านกระบวนการ preimpregnation , เปอร์เซ็นต์น้ำหนักสัมพัทธ์กับค่า
ป่านใยคงที่ที่ 50 % ดังนั้น ในรอบสุดท้าย

ความยาวโดยรวม ( 75 )

( วัดความยาว 25 มม. ) ความกว้าง ( 12 มม. )




ตัวอย่างเส้นใยเดี่ยว ( B )
( )
รูปที่ 1 ( ก ) ภาพประกอบแผนผังของตัวอย่างสำหรับการทดสอบแรงดึงเส้นใยเดี่ยว ( B )
;ตัวแทนความเครียดและความเครียดเส้นโค้งของเส้นใยป่านศรนารายณ์เดียว
170 x จ้าว et al . / คอมโพสิต : ตอนที่ 65 ( 2014 ) 169 – 174
คอมโพสิต เนื้อหาไฟเบอร์ 20% โดย 10% ค่าเนื้อหา
ต่อน้ำหนักรวมของวัสดุคอมโพสิต โดย
คอมต่อไปนี้ถูกสร้างผ่านกระบวนการก่อนเคลือบ ( 1 ) PE / SF / 10 % 5 % ค่า ( 2 ) PE / 20 % SF / 10 % ค่า
,( 3 ) PE / 30 % SF / 15 % ค่า . ผ่านกระบวนการนี้ เราสามารถที่จะสร้างเนื้อหาไฟเบอร์คอมโพสิต
30% ซึ่งไม่ได้

เป็นไปได้ผ่านการผสมพร้อมกัน ตามมาตรฐาน ASTM d638 ประเภท - I ,
สำหรับการทดสอบแรงดึงชิ้นงานได้มาฉีด ( คอส
tti-220 / 80 , welltec อุปกรณ์อุตสาหกรรม จำกัด , ฮ่องกง )
อุณหภูมิที่ถังฉีดและฉีดได้
ตั้ง 170  C 180  องศาเซลเซียส ตามลำดับ เพราะเรื่องของค่าความหนืดสูงต่อ

, แรงดันการฉีดปรับตามคอมโพสิตที่มีเนื้อหาที่แตกต่างกันของค่า .